正通煤业公司煤炭地销智能化发运建设方案的研究

为有效提高正通煤业公司煤炭发运效率,达到减人提效的目标,解决现有地销发运系统自动化程度不高、煤炭发运效率低、人员工作强度大等问题,本着先进性、实用性、可靠性、扩展性、兼容性、经济性和整体性的原则,根据现场实际情况以及智能化功能需求,利用云计算、大数据、AI人工智能、工业物联网等先进技术解决传统技术难以应对的业务场景和数据智能分析需求,通过应用煤炭运输车辆智能管理系统、无人值守磅房系统、无人值守智能装车系统、大数据可视化系统等4个子系统,进行有效的信息化监管、数据自动分析等工作,实现煤炭高效发运。

陕西正通煤业选煤厂产品结构优化与实践

针对井下开采原煤存在粒度超限,选煤厂煤流系统破碎作业环节破碎比偏大、破碎效率偏低的问题,正通煤业选煤厂提出改变破碎机出料粒度,降低破碎比的优化方案。应用实践表明,产品结构得到优化,提高了块煤产率,增加了选煤厂经济效益。

正通煤业打造“三个三”安全教育培训模式

正通煤业针对矿井面临的拔尖人才偏少、职工队伍技能素质偏低的现状,提出了"三个三"安全教育培训模式,以提升职工整体素质、安全意识及技能水平,为保障安全生产、加快矿井建设提供保障。

综合除尘系统在正通选煤厂的应用实践

介绍了正通选煤厂基本工艺情况,分析了生产工艺中的粉尘来源以及产尘机理,采取了惯性沉降、喷雾除尘、机械除尘等手段进行综合除尘治理。除尘设备投用后有效降低了粉尘浓度,并且除尘系统建设投资小,运营成本低。

正通煤矿生活污水提标改造工程实例分析

针对正通煤矿生活污水处理站废水碳源偏低、悬浮物含量不稳定的特点,以及出水水质要求的提高,采用"同步生物氧化池(SBOT)+微絮凝过滤"工艺对原系统进行提标改造。SBOT工艺具有生物量大、处理负荷高、可实现COD和氨氮同步去除等优点。运行结果表明,系统提标改造后出水COD、TN、氨氮、TP、SS的平均浓度为12.3、7.5、1.1、0.29、6.2 mg/L,出水水质稳定达到《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224—2018)A要求,可满足绿化、道路冲洗、选煤厂生产补充及汽车冲洗要求。

基于PFC^(3D)进行窄煤柱产生漏风通道规律的研究

采煤工作面回采期间,窄煤柱作为实体煤会产生弹塑性区间其内部会发生裂隙发育,当裂隙发育到一定程度时,会影响到窄煤柱的稳定性,且煤柱表面经过长期的塑性破坏,严重情况下,窄煤柱则发生压酥变形甚至造成垮落等现象。针对高家堡煤矿204工作面的窄煤柱,采用PFC^(3D)软件模拟204工作面回采过程,研究窄煤柱在工作面回采之后裂隙发育以及孔隙率变化的情况,确定了窄煤柱产生漏风通道的规律,为采取针对性的措施防治窄煤柱漏风提供了依据。

煤矿应急广播与调度通信系统融合改造的应用

煤矿作为能源产业的核心,其生产安全一直是备受关注的焦点。面对矿井事故可能带来的严重后果,现有的煤矿通信系统面临着不足以应对复杂紧急情况的问题。因此,对应急广播与调度通信系统进行融合改造,以提升通信联络和应急救灾能力,具有迫切的实际需求。研究通过KT113应急救援信息传输网络,对煤矿应急广播与调度通信系统进行融合改造,引入双向可视对讲和一键紧急呼叫等创新功能,优化井上下控制终端,并实现与其他安全监控系统的高度集成。实际应用表明,改造后的系统显著提高了通信效率,加强了紧急响应能力,为煤矿安全管理提供了有力技术支持。

基于仿真信息学的矿井通风管理信息系统的开发与应用

为了实时了解井下风网数据变化,开发了一套矿井通风信息管理系统,以高家堡煤矿为研究对象,对井下风网关键分支进行选择,利用监测系统与矿井通风信息管理系统进行井下风网数据动态感知与数据交互,实现了高家堡煤矿井下风网的实时网络解算,预测了通风系统稳定性。

轴流式通风机不停风倒机技术的探讨

为进一步提高矿井通风系统的安全可靠性,设计了轴流式通风机通过对空风门、液压动叶可调进行不停风倒机技术,并通过S7-300 PLC监控系统进行实施。重点介绍PLC监控系统的硬件构成,软件流程设计,以及安全可靠性等。该倒机技术通过现场应用取得了良好的效果,具有推广应用价值。

“一通三防”技术在煤矿安全生产中的应用研究

在社会经济不断发展的进程中,煤矿生产过程的管理工作越来越严谨,对于安全事故的关注较为显著。煤矿生产企业为了确保施工人员的人身安全,主要利用“一通三防”技术,在根源上为工作人员的生命安全提供保障。基于此,本文主要介绍“一通三防”技术的基本概述、重要作用以及在煤矿安全生产中的具体应用。

窄煤柱影响下工作面漏风通道数值模拟研究

为了研究回采后窄煤柱的裂隙发育情况对漏风的影响,采用PFC3D软件模拟了高家堡204工作面回采过程。结果表明:每回采20 m窄煤柱预留部分会产生细微裂隙,稳定在工作面前方16 m范围内。窄煤柱在超前工作面的范围内裂隙不断发育,最终稳定在工作面前方80 m内,该范围内裂隙发育程度上升至最大值,为漏风采空区防灭火技术提供理论支撑。

无线以太网技术在煤矿通讯系统中的应用研究

煤矿在各类矿山中生产条件最复杂,生产环境多变,井下安全条件恶劣。随着社会各行业生产效率的提高,各类矿产资源的需求急剧增加,随之而来的矿山生产自动化程度越来越高。在此期间,各类设备、人员都要与新技术形成有效连接,自动化程度越高,对通信效率和可靠性的要求也就越高,矿山生产通信网络需要进一步延伸到井下各个角落,在各个环节充分利用无线通信技术。经过长期实践总结,无线以太网以提成本、高效率、可靠性成为煤矿井下网络的必然选择。

矿井通风安全影响因素及防范对策研究

影响矿井通风安全的因素众多,其中通风管理不到位、通风设施不完善是最重要的影响因素。本文分析了矿井通风安全的影响因素,提出矿井通风安全的防范对策、矿井通风系统的优化方案和矿井防灭火系统的设计方案。

分析冲击地压危险掘进工作面贯通实践及防范措施

冲击地压危险掘进工作面具有一定特殊性,不仅挖掘开采的难度相对较大,还存在较大的安全隐患。特别是在冲击地压危险掘进工作面贯通期间,如果贯通技术不到位,安全防护力度不足,受动载压力和静载压力的叠加影响,很容易诱发冲击地压。对此,本文结合各冲击地压危险掘进工作面的机理,对贯通技术以及安全防护措施,进行分析和阐述。

深部巨厚承压含水层采动疏水诱冲机理

陕蒙地区覆岩普遍赋存较厚承压含水砂岩层,工作面涌水量大、承压含水层水位显著下降,巨厚覆岩承压含水层下冲击地压和高能矿震监测表明覆岩承压水的采动疏放具有一定的诱冲效应。为揭示覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理,开展了流固耦合数值模拟,分析了不同孔隙水压岩体力学行为及巨厚覆岩承压含水层采动疏水条件下围岩应力-能量场演化特征,揭示了覆岩承压含水砂岩层采动疏水对围岩应力场作用机制;并考虑巨厚覆岩对围岩动静载应力作用效应,提出了覆岩承压含水层采动疏水诱冲机理。研究结果表明:覆岩巨厚承压含水砂岩层下动力显现均发生在覆岩承压水位快速下降期间,覆岩承压水的采动疏放对围岩产生应力扰动;采动疏水条件下覆岩承压含水岩层孔隙水压降低,岩层强度和承载能力增大,覆岩载荷向采场两侧转移,导致围岩应力升高、能量进一步积聚,其对围岩应力场-能量场作用程度与采场尺度和疏放程度正相关,与煤层-承压含水层距离、承压含水层岩层厚度及强度负相关;巨厚覆岩承压含水层下顶板大尺度悬臂-铰接结构导致采场围岩高静载及强动载,在覆岩承压含水层采动疏水对围岩应力场作用下,煤岩体中叠加应力超过其临界载荷且释放的总能量超过其破坏所消耗能量,诱发冲击地压,其中高静载是冲击地压发生的应力基础,矿震动载和覆岩承压含水层采动疏水导致的应力扰动是重要诱因。针对覆岩承压含水层采动疏水及巨厚承压含水层覆岩结构对冲击风险的影响特征,提出了巨厚承压水含水层注浆堵水和优化盘区尺寸的防冲措施,通过地面注浆和降低采场尺寸能够降低覆岩承压含水层采动疏水对围岩应力场的作用效应、避免巨厚覆岩形成大尺度悬臂-铰接结构,从而降低巨厚承压含水层下冲击地压风险。

高家堡井田二盘区导水裂隙带高度实测研究

为了查明煤层顶板导水裂隙发育规律,采用地面钻孔分段注水测试和钻孔窥视方法实测了高家堡井田204工作面和205工作面煤层顶板导水裂隙带发育高度。研究结果表明:(1)205工作面DT1钻孔位置煤层顶板导水裂隙带发育高度为327.75 m,裂采比25.81。(2)204工作面DT2钻孔位置煤层顶板导水裂隙带发育高度为197.85 m,裂采比35.33。(3)高家堡井田二盘区导水裂隙带实测结果丰富了黄陇煤田综放采煤覆岩破坏规律。

中性环境下热浸锌锚杆腐蚀行为试验研究

为了解中性环境下热浸锌锚杆耐腐蚀性能,分别进行了为期6、12、18、24、30、36、42 d的普通锚杆和热浸锌锚杆中性盐雾试验,研究了中性潮湿环境下普通锚杆和热浸锌锚杆宏观性能劣化规律,分析了热浸锌锚杆微观腐蚀产物。结果表明:在中性环境下,热浸锌锚杆的耐腐蚀性能远高于普通锚杆。试验42 d后,普通锚杆和热浸锌锚杆的质量分别减小了32.96、7.12 g;屈服强度分别降低了44.73、8.75 MPa;抗拉强度分别降低了47.83、8.54 MPa。热浸锌锚杆试验前期主要腐蚀产物为ZnO,试验18 d后形成保护性腐蚀产物Zn5(OH)8Cl2·H2O,2种腐蚀产物的附着保护作用是热浸锌锚杆在试验中始终保持低速腐蚀的主要原因。热浸锌表面锌层可分为纯锌层和锌铁合金层,纯锌层可对腐蚀矿井起到屏障作用,锌铁合金层可为锚杆基体金属提供电化学保护。工业性试验表明在实际矿井环境中热浸锌锚杆具有优于普通锚杆的耐腐蚀性能。

磁场对重介质旋流器分选精度的影响

为了研究径向向内磁场力对旋流器分选精度的影响,构建了实验室磁力调控型重介质旋流器分选系统,通过进行重介质旋流器分选单因素试验,发现增加电流强度和线圈匝数,可以有效地提高重介质旋流器分选精度,降低分选密度。以可能偏差Ep作为正交试验响应值,应用软件Design-expert进行正交试验设计,基于响应面法研究了入料压力、电流强度和线圈匝数的协同作用,深入探究外加磁场对分选精度的影响规律。结果表明:在正交区间内,Ep与入料压力、电流强度和线圈匝数均呈负线性相关,各因素间相互独立;对可能偏差Ep影响程度按大小排序为线圈匝数>电流强度>入料压力;当在入料压力0.04 MPa,电流强度3 A,线圈匝数1 000匝时,可能偏差Ep=0.026 8 g/cm^(3),相较于无磁场状态时重介质旋流器分选精度提高了51.71%。

TBM巷道破碎围岩控制方法确定及应用

为探究TBM在掘进过程中遇破碎围岩时应采取何种应对措施,现以某矿井为工程背景,通过理论分析以及实际应用的研究手段,确定了该矿井的破碎围岩处理方法。研究结果表明:TBM在前进过程中主要是通过撑靴和围岩相互作用,当达到平衡状态时即可保证TBM的正常前进;在遇到破碎围岩时,无论是围岩表面还是围岩自身的稳定性均不能满足前进要求;采用层次分析法对6种破碎围岩的处理方法在安全、效果、经济、效率四方面进行了权重分析,确定了地锚法所占总权重最大,应是处理破碎围岩的首选方法;结合矿井的实际情况,分析了采用地锚法、浇砼法、传力棚法3种处理方法的掘进效率以及消耗费用,地锚法均以明显的优势领先。研究成果可对矿井采用TBM掘进中处理破碎围岩方法提供参考,有利于推动TBM在煤矿中的应用。

大水易淤综放工作面泄水巷煤泥淤积物临界流速研究

高家堡煤矿综放工作面面前淋水,水源主要来自采煤工作面顶板,矿井涌水量达到4000~5000 m^(3)/h。结合开采工作面泄水巷煤泥淤积的特点,利用罗宾诺维奇—莫纳方程和哈根—泊肃叶(Hagen-Poiseuille)等公式,确定了煤泥混合物的流变类型和本构方程;采用大型环管实验法建立了煤—泥—水混合物的流动模型,理论分析了工作面泄水巷煤泥淤积物分别在高低压段和不同剪切速率下的沉降特性;计算得到动水条件下煤泥淤积物发生流动的临界流速为1.1~1.5 m/s,从而得出煤泥淤积物的临界流速。研究煤泥在矿井水流动过程中的淤积机理,可为科学合理的清淤工作提供理论依据。